B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed

B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material

B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed

B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material

본 출원인의 미국특허 제6,260,953호(본 출원인에게 양도됨)는, 액츄에이터가 노즐 챔버의 이동식 천정부(moving roof portion)를 형성하는 잉크젯 노즐에 대하여 기술하고 있다. (As assigned to the present applicant), U.S. Patent No. 6,260,953 of the present applicant, and the actuator is described with respect to the ink-jet nozzle to form a movable ceiling portion (moving roof portion) of the nozzle chamber.이 액츄에이터는 폴리머 재료에 의해 밀봉된 도전성 재료의 사행(蛇行)형 코어(serpentine core)의 형태를 취한다. The actuator takes the form of a meandering (蛇行) core (serpentine core) of electrically conductive material sealed by polymer material.작동시에, 액츄에이터는 노즐 챔버의 바닥을 향하여 구부려져, 챔버 내의 압력이 증가되고 챔버의 천정부에 형성된 노즐 개구로부터 잉크방울을 몰아낸다. In operation, the actuator is bent toward the bottom of the nozzle chamber, the pressure in the chamber increases and Driven ink droplets from nozzle openings formed in the ceiling portion of the chamber.노즐 개구는 상기 천정부의 비이동부(non-moving portion)에 형성된다. The nozzle opening is formed in the non-east (non-moving portion) of the ceiling portion.이러한 디자인의 이점은, 이동식 천정부의 한쪽 면만이 노즐 챔버 내부의 비교적 점성을 갖는 잉크에 역작용한다는 것이다. The advantage of this design is that inverse agonists to the ink on one side of the movable ceiling portion having a relatively viscosity in the nozzle chamber.이러한 디자인의 단점은, 폴리머 재료에 의해 밀봉된 사행형 도전성 소자로 액츄에이터를 형성하는 것이 MEMS 프로세스에서 달성하기가 곤란하다는 것이다. A disadvantage of this design is to form an actuator in a serpentine conductive element sealed by a polymeric material that it is difficult to achieve in a MEMS process.

선택적으로, 상기 복수의 인접한 빔부재는 상기 제1 빔의 종축을 따라 뻗는 복수의 긴 빔부재와, 상기 제1 빔의 횡축을 가로질러 뻗고 상기 긴 빔부재를 상호연결하는 적어도 1개의 짧은 빔부재를 포함한다. Optionally the plurality of adjoining beam member is at least one short beam member which extends across the transverse axis of the first beam long beam member, said first beam a plurality of extending along the longitudinal axis of the interconnecting the elongated beam member It includes.

선택적으로, 상기 복수의 빔 중 하나는 다공성 재료(porous material)로 이루어진다. Alternatively, one of the plurality of beams is formed of a porous material (porous material).

선택적으로, 상기 제1 빔은 알루미늄 합금으로 이루어진다. Alternatively, the first beam is made of aluminum alloy.

선택적으로, 상기 알루미늄 합금은 알루미늄과 영률(Young's Modulus)이 100보다 큰 적어도 1종의 다른 금속으로 이루어진다. Alternatively, the aluminum alloy is formed of aluminum and the large Young's modulus at least one kind of metal other than the (Young's Modulus) of 100.

선택적으로, 상기 적어도 1종의 금속은 바나듐, 망간, 크롬, 코발트 및 니켈로 이루어지는 군에서 선택된다. Alternatively, the metal of said at least one member is selected from the group consisting of vanadium, manganese, chromium, cobalt and nickel.

선택적으로, 상기 합금은 알루미늄과 바나듐으로 이루어진다. Alternatively, the alloy is formed of aluminum and vanadium.

선택적으로, 상기 합금은 적어도 80%의 알루미늄으로 이루어진다. Alternatively, the alloy is formed of aluminum of at least 80%.

제2 형태에 있어서, 본 발명은 복수의 소자를 갖는 서멀 벤드 액츄에이터에 있어서, 구동회로에 연결하기 위한 제1 능동소자; In a second aspect the present invention relates to a thermal bend actuator having a plurality of elements, the first active element for connecting to the drive circuit;및 And

제1 능동소자와 기계적으로 협동하는 제2 수동소자; A second passive element which cooperate with one active element and mechanical;를 포함하여, 전류가 제1 능동소자를 통과할 때, 제1 능동소자가 제2 수동소자에 대하여 팽창(expand)됨으로써 상기 액츄에이터의 굽힘을 일으키며, Including, when a current is passed through the first active element, whereby the first active element is expanded (expand) to the second passive element causes bending of the actuator,

선택적으로, 상기 알루미늄 합금은 알루미늄과 영률이 100GPa보다 큰 적어도 1종의 다른 금속으로 이루어진다. Alternatively, the aluminum alloy is formed of a different metal of at least one of aluminum and a Young's modulus greater than 100GPa species.

선택적으로, 상기 적어도 1종의 금속은 바나듐, 망간, 크롬, 코발트 및 니켈로 이루어지는 군에서 선택된다. Alternatively, the metal of said at least one member is selected from the group consisting of vanadium, manganese, chromium, cobalt and nickel.

선택적으로, 상기 합금은 알루미늄과 바나듐으로 이루어진다. Alternatively, the alloy is formed of aluminum and vanadium.

선택적으로, 상기 합금은 적어도 80%의 알루미늄으로 이루어진다. Alternatively, the alloy is formed of aluminum of at least 80%.

선택적으로, 상기 제1 및 제2 소자는 캔틸레버 빔이다. Optionally the first and the second element is a cantilevered beam.

선택적으로, 상기 제1 빔은 그 종축을 따라 상기 제2 빔에 융착 또는 접착되어 있다. Alternatively, the first beam is along its longitudinal axis is fused or bonded to the second beam.

선택적으로, 상기 제2 빔의 적어도 일부는 상기 제1 빔과 이격되어 있고, 이에 의해 상기 제1 빔이 상기 제2 빔으로부터 절연된다. Alternatively, at least a portion of the second beam may be spaced apart from the first beam, whereby said first beam is insulated from the second beam by.

선택적으로, 상기 복수의 빔 중 하나는 다공성 재료로 이루어진다. Alternatively, one of the plurality of beams is formed of a porous material.

상기 액츄에이터는 구동회로에 연결하기 위한 제1 능동 빔 및 제1 능동 빔과 기계적으로 협동하는 제2 수동 빔을 포함하여, 전류가 제1 능동 빔을 통과할 때, 제1 능동 빔이 제2 수동 빔에 대하여 팽창됨으로써 상기 액츄에이터의 굽힘을 일으키며, 상기 제1 빔이 알루미늄 합금으로 이루어지는 잉크젯 노즐 조립체를 제공한다. The actuator includes a second passive beam to the first active beam and the first cooperation with the active beam and mechanically to connect the driving circuit, when a current is passed through the first active beam, the first active beam is a second manually by being expanded against the beam causes a bending of the actuator, and provides an inkjet nozzle assembly of the first beam made of aluminum alloy.

선택적으로, 상기 노즐 개구는 상기 이동부에 형성되어, 노즐 개구가 상기 바닥부에 대하여 이동가능하다. Alternatively, the nozzle opening is formed in the moving part, it is possible to move the nozzle opening with respect to the floor.

제3 형태에 있어서, 본 발명은 복수의 소자를 갖는 서멀 벤드 액츄에이터에 있어서, 구동회로에 연결하기 위한 제1 능동소자; In a third aspect the present invention relates to a thermal bend actuator having a plurality of elements, a first active element for connecting to the drive circuit;및 And

제1 능동소자와 기계적으로 협동하는 제2 수동소자; A second passive element which cooperate with one active element and mechanical;를 포함하여, 전류가 제1 능동소자를 통과할 때, 제1 능동소자가 제2 수동소자에 대하여 팽창됨으로써 상기 액츄에이터의 굽힘을 일으키며, And, when a current is passed through the first active element, a first active element is expanded to the second passive device includes a thereby causes a bending of the actuator,

선택적으로, 상기 제1 및 제2 소자는 캔틸레버 빔이다. Optionally the first and the second element is a cantilevered beam.

또 다른 형태에 있어서, 상기 제1 빔과 상기 제2 빔 사이에 개재된 제3 절연 빔을 더 포함하는 서멀 벤드 액츄에이터가 제공되어 있다. In a further aspect, there is a thermal bend actuator further comprising a third insulation beam interposed between the first beam and the second beam is provided.

선택적으로, 상기 제3 절연 빔은 다공성 재료로 이루어진다. Optionally the third insulation beam is made of a porous material.

선택적으로, 상기 제1 빔은 그 종축을 따라 상기 제2 빔에 융착 또는 접착되어 있다. Alternatively, the first beam is along its longitudinal axis is fused or bonded to the second beam.

선택적으로, 상기 제2 빔은 다공성 재료로 이루어진다. Alternatively, the second beam is made of a porous material.

선택적으로, 상기 제1 소자는 알루미늄 합금으로 이루어진다. Alternatively, the first element is made of aluminum alloy.

선택적으로, 상기 알루미늄 합금은 알루미늄과 영률이 100GPa보다 큰 적어도 1종의 다른 금속으로 이루어진다. Alternatively, the aluminum alloy is formed of a different metal of at least one of aluminum and a Young's modulus greater than 100GPa species.

선택적으로, 상기 적어도 1종의 금속은 바나듐, 망간, 크롬, 코발트 및 니켈로 이루어지는 군에서 선택된다. Alternatively, the metal of said at least one member is selected from the group consisting of vanadium, manganese, chromium, cobalt and nickel.

선택적으로, 상기 합금은 알루미늄과 바나듐으로 이루어진다. Alternatively, the alloy is formed of aluminum and vanadium.

선택적으로, 상기 합금은 적어도 80%의 알루미늄으로 이루어진다. Alternatively, the alloy is formed of aluminum of at least 80%.

구동회로에 연결하기 위한 제1 능동 빔; A first active beam for connection to the drive circuit;및 And

제1 능동 빔과 기계적으로 협동하는 제2 수동 빔; A second passive beam mechanically cooperating with the first active beam;을 포함하여, 전류가 제1 능동 빔을 통과할 때, 제1 능동 빔이 제2 수동 빔에 대하여 팽창됨으로써 상기 액츄에이터의 굽힘을 일으키며, And, when a current is passed through the first active beam, the first active beam is a second expansion relative to the passive beams including being causes the bending of the actuator,

상기 액츄에이터는 구동회로에 연결하기 위한 제1 능동 빔 및 제1 능동 빔과 기계적으로 협동하는 제2 수동 빔을 포함하여, 전류가 제1 능동 빔을 통과할 때, 제1 능동 빔이 제2 수동 빔에 대하여 팽창됨으로써 상기 액츄에이터의 굽힘을 일으키며, The actuator includes a second passive beam to the first active beam and the first cooperation with the active beam and mechanically to connect the driving circuit, when a current is passed through the first active beam, the first active beam is a second manually by being expanded against the beam causes a bending of the actuator,

선택적으로, 상기 복수의 인접한 빔부재는 상기 제1 빔의 종축을 따라 뻗는 복수의 긴 빔부재와, 상기 제1 빔의 횡축을 가로질러 뻗고 상기 긴 빔부재를 상호연결하는 적어도 1개의 짧은 빔부재를 포함한다. Optionally the plurality of adjoining beam member is at least one short beam member which extends across the transverse axis of the first beam long beam member, said first beam a plurality of extending along the longitudinal axis of the interconnecting the elongated beam member It includes.

선택적으로, 상기 복수의 빔 중 하나는 다공성 재료로 이루어진다. Alternatively, one of the plurality of beams is formed of a porous material.

선택적으로, 상기 제1 빔은 알루미늄 합금으로 이루어진다. Alternatively, the first beam is made of aluminum alloy.

선택적으로, 상기 알루미늄 합금은 알루미늄과 영률이 100GPa보다 큰 적어도 1종의 다른 금속으로 이루어진다. Alternatively, the aluminum alloy is formed of a different metal of at least one of aluminum and a Young's modulus greater than 100GPa species.

선택적으로, 상기 적어도 1종의 금속은 바나듐, 망간, 크롬, 코발트 및 니켈로 이루어지는 군에서 선택된다. Alternatively, the metal of said at least one member is selected from the group consisting of vanadium, manganese, chromium, cobalt and nickel.

선택적으로, 상기 합금은 알루미늄과 바나듐으로 이루어진다. Alternatively, the alloy is formed of aluminum and vanadium.

선택적으로, 상기 합금은 적어도 80%의 알루미늄으로 이루어진다. Alternatively, the alloy is formed of aluminum of at least 80%.

상기 액츄에이터는 구동회로에 연결하기 위한 제1 능동 빔 및 제1 능동 빔과 기계적으로 협동하는 제2 수동 빔을 포함하여, 전류가 제1 능동 빔을 통과할 때, 제1 능동 빔이 제2 수동 빔에 대하여 팽창됨으로써 상기 액츄에이터의 굽힘을 일으키며, The actuator includes a second passive beam to the first active beam and the first cooperation with the active beam and mechanically to connect the driving circuit, when a current is passed through the first active beam, the first active beam is a second manually by being expanded against the beam causes a bending of the actuator,

선택적으로, 상기 복수의 인접한 빔부재는 상기 제1 빔의 종축을 따라 뻗는 복수의 긴 빔부재와, 상기 제1 빔의 횡축을 가로질러 뻗고 상기 긴 빔부재를 상호연결하는 적어도 1개의 짧은 빔부재를 포함한다. Optionally the plurality of adjoining beam member is at least one short beam member which extends across the transverse axis of the first beam long beam member, said first beam a plurality of extending along the longitudinal axis of the interconnecting the elongated beam member It includes.

선택적으로, 상기 복수의 빔 중 하나는 다공성 재료로 이루어진다. Alternatively, one of the plurality of beams is formed of a porous material.

선택적으로, 상기 제1 빔은 알루미늄 합금으로 이루어진다. Alternatively, the first beam is made of aluminum alloy.

선택적으로, 상기 알루미늄 합금은 알루미늄과 영률이 100GPa보다 큰 적어도 1종의 다른 금속으로 이루어진다. Alternatively, the aluminum alloy is formed of a different metal of at least one of aluminum and a Young's modulus greater than 100GPa species.

선택적으로, 상기 적어도 1종의 금속은 바나듐, 망간, 크롬, 코발트 및 니켈로 이루어지는 군에서 선택된다. Alternatively, the metal of said at least one member is selected from the group consisting of vanadium, manganese, chromium, cobalt and nickel.

선택적으로, 상기 합금은 알루미늄과 바나듐으로 이루어진다. Alternatively, the alloy is formed of aluminum and vanadium.

선택적으로, 상기 합금은 적어도 80%의 알루미늄으로 이루어진다. Alternatively, the alloy is formed of aluminum of at least 80%.

구동회로에 연결하기 위한 것으로, 복수의 인접한 빔부재를 갖는 사행형 빔소자에 의해 형성되는 제1 능동 빔; As for connecting to the drive circuit, the first active beam formed by the serpentine beam element having a plurality of adjacent beam members;및 And

제1 능동 빔과 기계적으로 협동하는 제2 수동 빔; A second passive beam mechanically cooperating with the first active beam;을 포함하여, 전류가 제1 능동 빔을 통과할 때, 제1 능동 빔이 제2 수동 빔에 대하여 팽창됨으로써 상기 액츄에이터의 굽힘을 일으키며, And, when a current is passed through the first active beam, the first active beam is a second expansion relative to the passive beams including being causes the bending of the actuator,

상기 복수의 인접한 빔부재는 상기 제1 빔의 종축을 따라 뻗는 복수의 긴 빔부재와, 상기 제1 빔의 횡축을 가로질러 뻗고 상기 긴 빔부재를 상호연결하는 적어도 1개의 짧은 빔부재를 포함하는 서멀 벤드 액츄에이터를 제공한다. Of the adjacent beam member said plurality including at least one short beam member which extends across the transverse axis of the first beam and the plurality of long beam member extending along a longitudinal axis of the first beam, interconnecting the elongated beam member It provides a thermal bend actuator.

선택적으로, 상기 제1 빔은 상기 액츄에이터의 일단에 위치된 한 쌍의 전기접점을 거쳐 상기 구동회로에 연결된다. Alternatively, the first beam is coupled to the drive circuitry through a once a pair of electrical contacts positioned on the actuator.

선택적으로, 상기 사행형 빔소자의 제1 단에는, 제1 전기접점이 연결되어 있고, 상기 사행형 빔소자의 제2 단에는, 제2 전기접점이 연결되어 있다. Alternatively, the first end of the serpentine beam element, the second and the first electrical contact is connected to the second end of the serpentine beam element, the electrical contact is a second connection.

선택적으로, 상기 복수의 빔 중 하나는 다공성 재료로 이루어진다. Alternatively, one of the plurality of beams is formed of a porous material.

구동회로에 연결하기 위한 것으로, 복수의 인접한 빔부재를 갖는 사행형 빔소자에 의해 형성되는 제1 능동 빔; As for connecting to the drive circuit, the first active beam formed by the serpentine beam element having a plurality of adjacent beam members;및 And

제1 능동 빔과 기계적으로 협동하는 제2 수동 빔; A second passive beam mechanically cooperating with the first active beam;을 포함하여, 전류가 제1 능동 빔을 통과할 때, 제1 능동 빔이 제2 수동 빔에 대하여 팽창됨으로써 상기 액츄에이터의 굽힘을 일으키며, And, when a current is passed through the first active beam, the first active beam is a second expansion relative to the passive beams including being causes the bending of the actuator,

상기 복수의 인접한 빔부재는 상기 제1 빔의 종축을 따라 뻗는 복수의 긴 빔부재와, 상기 제1 빔의 횡축을 가로질러 뻗고 상기 긴 빔부재를 상호연결하는 적어도 1개의 짧은 빔부재를 포함하는 잉크젯 노즐 조립체를 제공한다. Of the adjacent beam member said plurality including at least one short beam member which extends across the transverse axis of the first beam and the plurality of long beam member extending along a longitudinal axis of the first beam, interconnecting the elongated beam member providing an ink jet nozzle assembly.

선택적으로, 상기 노즐 챔버는 바닥부와, 이동부를 갖는 천정부를 포함하고, 이에 의해, 상기 액츄에이터의 작동시 상기 이동부가 상기 바닥부를 향하여 이동가능하다. Optionally, the nozzle chamber is moved comprises a ceiling portion having a movement and a bottom portion, and thereby, the movable part during operation of the actuator by towards the bottom portion.

선택적으로, 상기 사행형 빔소자의 제1 단에는, 제1 전기접점이 연결되어 있고, 상기 사행형 빔소자의 제2 단에는, 제2 전기접점이 연결되어 있다. Alternatively, the first end of the serpentine beam element, the second and the first electrical contact is connected to the second end of the serpentine beam element, the electrical contact is a second connection.

그러나, 지금은 알루미늄 합금이 열탄성 능동소자로서 사용하는데 우수한 재료임을 알게 되었는데, 그 이유는 높은 열팽창, 낮은 밀도 그리고 높은 영률의 유리한 물성을 모두 갖고 있기 때문이다. However, now it was found that an excellent material for an aluminum alloy is used as a thermoelastic active element, since it has both high thermal expansion, low density and favorable physical properties of high Young's modulus.

전형적으로, 알루미늄은 영률이 100GPa보다 큰 적어도 1종의 금속으로 합금된다. Typically, the aluminum is an alloy of at least one metal and the Young's modulus is greater than 100GPa.전형적으로, 알루미늄은 바나듐, 망간, 크롬, 코발트 및 니켈로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 1종의 금속으로 합금된다. Typically, the aluminum is an alloy of at least one metal selected from the group consisting of vanadium, manganese, chromium, cobalt and nickel.놀랍게도, 알루미늄의 우수한 열팽창 물성이 그와 같은 금속과 합금되었을 때 손상(compromise)되지 않음을 알게 되었다. Surprisingly, it has been found to not be damaged (compromise) when the superior thermal expansion properties of the aluminum alloy is a metal and such.

분사노즐은 이하에 더 상세히 설명하는 바와 같이 노즐로부터 잉크를 분사하기 위한 개구를 규정하기 위해 천정부(306)에 위치된 가장자리(309)에 의해 형성된다. The injection nozzle is formed by an edge 309 located on the ceiling portion 306 to define an opening for ejecting ink from the nozzle as will be described in more detail below.

벤드 액츄에이터의 기단부(proximal end)는 기판(301)에 체결되고, 이하에 더 상세히 설명하는 바와 같이 앵커부재(anchor member)(312)에 의해 후방으로의 이동을 방지하며, 말단부(distal end)(313)는 잉크젯 노즐의 지지부, 즉 천정부(306)와 측벽부(307)들에 고정된다. The proximal end of the bend actuator (proximal end) is secured to the substrate 301, and as will be described in more detail below by the anchor member (anchor member) (312) preventing movement of the rearward, the distal end (distal end) ( 313) is fixed to the supports, that is, ceiling portion 306 and side wall 307 of the ink jet nozzle.

사용시에, 잉크는 적합한 어떤 방식으로 통로(passage)(302)와 개구(303)를 통하여 노즐 챔버에 공급되지만, 앞서 참조한 함께 계류중인 특허출원들에 설명한 바와 같은 방식으로도 공급될 수 있다. In use, ink is supplied to the nozzle, but the chamber via a passage (passage) (302) and the opening (303) in any manner suitable, may also be supplied in the same way as described in the co-pending patent application referenced above.노즐 챔버로부터 잉크방울을 분사하고자 하는 경우, 전기전류는 벤드 액츄에이터(310)에 공급되어 액츄에이터가 도 6에 도시된 위치로 구부려지 천정부(306)를 바닥부(305)를 향해 아래쪽으로 이동되게 한다. If you want to eject ink droplets from the nozzle chamber, causing electric current to move the ceiling portion 306, if the is supplied to the bend actuator 310, the actuator bent to the position shown in Figure 6 to the bottom towards the bottom part (305) .이러한 상대적인 이동은 노즐 챔버의 체적을 줄여, 잉크가 314(도 6)로 표시된 바와 같이 노즐 가장자리(309)를 통하여 위쪽으로 불룩 솟아오르게 한다. This relative movement is to rise by reducing the volume of the nozzle chamber, the ink 314, as indicated by (6) rises bulging upwardly through the nozzle rim 309.도 6의 314는 잉크의 표면장력에 의해 잉크방울로 형성된다. 314 of Figure 6 is formed of an ink droplet by the surface tension of the ink.

전기전류가 벤드 액츄에이터(310)로부터 중단되면, 액츄에이터는 도 7에 도시된 바와 같은 일직선 형태(straight configuration)로 되돌아가서, 노즐 챔버의 천정부(306)를 원래 위치로 위쪽으로 이동시킨다. When the electric current is interrupted from the bend actuator 310, the actuator moves upwards the straight line form a ceiling 306 of the process returns to (straight configuration), nozzle chamber, as shown in Figure 7 to its original position.부분적으로 형성된 잉크방울(314)의 모멘텀(momentum)은 잉크방울을 위쪽으로 계속 이동시키게 하여, 인쇄대상의 인접한 용지면 또는 다른 물품으로 돌출되는, 도 7에 도시된 잉크방울(315)를 형성한다. Momentum of the partially ink drop 314 formed in (momentum) has to thereby continue to move up the ink droplet, and, protruding in the adjacent yongjimyeon or other item is to be printed to form an ink droplet 315 shown in FIG.

본 발명의 하나의 형태에 있어서, 바닥부(305)의 개구(303)는 노즐 챔버의 단면과 비교하여 비교적 크고 잉크방울은 개구(302)의 측벽부들과, 잉크저장소(도시하지 않음)로부터 개구(303)까지 이어지는 공급도관 내의 점성항력(viscous drag)에 의해 천정부(306)의 상향 이동시에 노즐 가장자리(309)를 통하여 분사되게 된다. In one aspect of the invention, the side wall portions of the aperture 303 is relatively large and the ink drop compared to the cross section of the nozzle chamber has an opening 302 of bottom portion 305 and the ink reservoir (not shown) opening from 303 is to be injected through the nozzle rim 309, the upward movement of the ceiling portion 306 by the viscous drag (viscous drag) in the conduits leading to the supply.

작동 중, 즉 벤드 액츄에이터(310)의 굽힘 중에 잉크가 노즐 챔버로부터 누출되는 것을 방지하기 위해, 유체씰은 이하에 도 7 및 도 8을 특별히 참조하여 더 상세히 설명하는 바와 같이 측벽부(307, 308)들 사이에 형성된다. During bending, that is a bend actuator (310) during operation in order to prevent the ink from leaking from the nozzle chamber, fluid seal is the side wall portion as will be described more in detail with particular reference to FIGS. 7 and 8 below (307, 308 ) it is formed between the.

잉크는 측벽부(307, 308)들의 기하학적 구조에 의해 천정부(306)와 바닥부(305)의 상대적인 이동 중에 노즐 챔버 내에 보유되며, 이는 잉크가 표면장력에 의해 노즐 챔버 내에 보유되는 것을 보장한다. Ink is retained in the nozzle chamber during relative movement of the ceiling portion 306 and the bottom portion 305 by the geometry of the side wall portions 307 and 308, which ensures that the ink is retained in the nozzle chamber by surface tension.이를 위해, 하향 측벽부(307)와 상향 측벽부(308)의 상호 대향하는 면(316) 사이에 매우 미세한 틈이 마련되어 있다. To this end, it is provided with a very small gap between the downstream side wall portions 307 and the upwardly facing each other of the side wall portions 308 face 316.도 8에서 명확히 볼 수 있는 바와 같이, 잉크(어둡게 그늘진 영역으로서 도시됨)는 2개의 측벽부 부근에 의해 위쪽으로 뻗는 측벽부의 내면(316)과 하향 측벽부(307) 사이의 작은 개구 내에 보유되고, 이는 잉크가 매우 근접한 측벽부들로 인해, 표면장력에 의해 자유개구free opening)(317)를 가로질러 "자체 씰링(self seal)"하는 것을 보장한다. As can be clearly seen from Figure 8, (as a dark shaded area shown), ink is 2 held in the small opening between the two side wall portion inner surface 316, the side wall by at extending upward and downward sidewalls 307 , which ensures that the ink due to the very close to the side wall portions, across the free opening free opening) (317) by surface tension, "self-sealing (self seal)".

표면장력을 깨뜨릴 수 있는 불순물 또는 다른 요인들로 인해 표면장력 억제를 회피할 수 있는 어떤 잉크를 제공하도록 하기 위해서는, 상향 측벽부(308)는 내 면(316) 뿐만 아니라 2개의 표면 사이에서 U자형 채널(319)를 형성하는 이격된 평행한 외면(18)을 갖는 위쪽으로 대향하는 채널의 형태로 설치된다. To due to impurities or other factors which may break the surface tension to provide any print of avoiding the inhibition surface tension, up the side wall parts 308 in face 316 as well as U between the two surfaces shaped It is provided in the form of a channel which faces upwards having a parallel outer surface 18 spaced apart to form a channel (319).표면(307, 316) 사이의 표면장력으로부터 달아나는 어떠한 잉크는 U자형 채널 안으로 넘쳐흐르는데, 여기서 잉크는 노즐 층들(nozzle sttrata)의 표면을 가로질러 "윅킹(wicking)" 하기보다는 오히려 보유된다. Is any ink escaping from the surface tension between the surface (307, 316) are overflowed flows in the U-shaped channel, in which ink is held, rather than across the surface "wikking (wicking)" of the nozzle layers (nozzle sttrata).이와 같이, 이동식 노즐기구 내에 잉크를 보유함에 있어서 효과적인 이중벽 유체씰이 형성된다. An effective fluid seal is formed in a double wall as such, retain the ink within the removable nozzle mechanism.

도 8을 참조하면, 액츄에이터(310)가 제1 능동 빔(358)과 제2 수동 빔(360)으로 구성되어 있는데, 제1 능동 빔(358)이 제2 수동 빔(360) 위에 배치되어 그 제2 수동 빔(360)과 이격되어 있음을 볼 수 있다. 8, the actuator 310, the first consists in an active beam 358 and a second passive beam 360, a first active beam (358) is disposed on the second passive beams 360 that it is possible to see that it is spaced apart from the second passive beams 360. the2개의 빔을 이격함으로써, 능동 빔(358)으로부터 수동 빔(360)으로의 열전달이 최소화된다. By spacing the two beams, the heat transfer of the passive beams 360 are minimized from the active beam 358.따라서, 이렇게 이격된 배열구조는 열탄성 효율을 최대화하는 이점이 있다. Therefore, this spaced arrangement has the advantage of maximizing the thermoelastic efficiency.본 발명에 있어서, 능동 빔(358)은 상술한 바와 같이, 알루미늄-바나듐 합금과 같은 알루미늄 합금으로 이루어질 수 있다. In the present invention, the active beam 358 is preferably aluminum, as described above - can be made of an aluminum alloy such as vanadium alloy.

이동식 천정부는, 이동구조의 한 면만이 점성을 갖는 잉크에 대하여 작용해 야 하므로, 잉크방울 분사에너지를 떨어뜨린다. Movable ceiling portion is, since the need to act on the ink is only one side of the mobile structure having a viscosity, drops the ink drop ejection energy.그러나, 잉크방울 분사를 위해 유용한 전력량을 여전히 증가시킬 필요성이 있다. However, there is still a need to increase the amount of power available to the ink droplet ejection.전력량을 증가시킴으로써, 보다 짧은 펄스폭이 같은 에너지량을 제공하는데 사용될 수 있다. By increasing the amount of power, a shorter pulse width can be used to provide the same amount of energy.보다 짧은 펄스폭에 의해, 개선된 잉크방울 분사특성을 달성할 수 있다. By a shorter pulse width, it is possible to achieve improved ink drop ejection characteristics.

액츄에이터 전력을 증가시키기 위한 하나의 수단은 액츄에이터의 크기를 증가시키는 것이다. A means for increasing the power actuator is to increase the size of the actuator.그러나, 도 5 내지 도 8에 도시된 노즐 디자인에서는, 액츄에이터 크기의 증가가 노즐 간격에 불리한 영향을 미치고, 이는 고해상의 페이지폭 프린트헤드의 제조시에 바람직하지 않다. However, in Fig. 5 to the nozzle design shown in Fig. 8, an increase in the size of the actuator having an adverse effect on the nozzle interval, which is undesirable in the production of a high resolution pagewidth printhead.

그러나, 능동 빔(411)이 구조적 강성을 향상시키기 위해 택일적으로 수동 빔(412)에 직접 융착 또는 접착된다는 것을 물론 알 수 있을 것이다. However, it will be of course appreciated that the active beam 411 is directly welded or bonded to the alternative passive beam 412 to enhance structural rigidity.이러한 디자인 변경은 숙련자의 영역 내에서 쉽게 이루어질 것이고 본 발명의 범위 내에 포함 된다. These design changes will be made easily in a region of the skilled person to be included within the scope of the invention.

노즐 챔버(401)로부터 잉크방울을 분사할 것이 요구되면, 전류는 2개의 접점(416) 사이에서 능동 빔(411)을 통해 흐른다. When it is desired to eject ink droplets from the nozzle chamber 401, a current flows between the two contacts (416) through the active beam 411.능동 빔(411)은 전류에 의해 급속히 가열되어 수동 빔(412)에 대하여 팽창되며, 이에 의해 액츄에이터(410)(천정부(404)의 이동부(409)를 형성함)가 기판(403)을 향해 아래쪽으로 구부려지게 된다. Active beam 411 is toward the passive beam is expanded with respect to the (412), whereby the actuator 410 (the ceiling portion (forming the moving part 409 of 404)), the substrate 403 is heated rapidly by the current It becomes bent downward.액츄에이터(410)의 이와 같은 운동은 노즐 챔버(401) 내의 급속한 압력 증가에 의해 노즐 개구(408)로부터 잉크를 분사시키게 한다. Such movement of the actuator 410 thereby ejecting ink from the nozzle opening 408 by a rapid increase in pressure in the nozzle chamber (401).전류 흐름이 중단되면, 천정부(404)의 이동부(409)는 다음 분사를 대비하여, 잉크를 유입구(406)로부터 노즐 챔버(401)로 빨아들이는 그 정지위치로 복귀되게 된다. If the current flow is stopped, the moving part 409 of the ceiling portion 404 is prepared for the next injection is to be returned to its rest position from the ink inlet 406 is sucked to the nozzle chamber 401. The

따라서, 잉크방울 분사의 원리는 노즐 조립체(300)와 관련하여 상술한 것과 유사하다. Thus, the principle of ink droplet ejection is similar to that described above in connection with nozzle assembly 300.그러나, 서멀 벤드 액츄에이터(410)가 천정부(404)의 이동부(408)를 형성함에 따라, 훨씬 큰 전력량이 잉크방울 분사를 위해 유용하게 되는데, 그 이유는 능동 빔(411)이 노즐 조립체(400)의 전체 크기에 비하여 큰 영역을 갖기 때문이다. However, the thermal bend actuator 410 as forming the moving part 408 of the ceiling portion 404, there is a much greater amount of power that is useful for ink drop ejection, because the active beam 411, the nozzle assembly (400 ) it has a large area compared to the total size of the.

도 12로 돌아가면, 노즐 조립체(400)(본 명세서에 설명된 다른 노즐 조립체들도 포함)가 프린트헤드 또는 프린트헤드 집적회로를 형성하기 위해 노즐 조립체들의 어레이로 반복될 수 있음을 바로 알 수 있을 것이다. Turning to Figure 12, the nozzle assembly 400 can immediately see that may be repeated in the array of the nozzle assembly to form a (included are other nozzle assembly described herein), the print head or print head integrated circuit will be.프린트헤드 집적회로는 실리콘 기판, 이 기판 상에 형성된 노즐 조립체들의 어레이(전형적으로는 행(row)으로 배열), 및 노즐 조립체들의 구동회로를 포함한다. Printhead integrated circuit includes a silicon substrate, the array of nozzle assemblies formed on the substrate (typically arranged in a line (row)), and the drive circuit of the nozzle assembly.복수의 프린트헤드 집적회 로는 예를 들면, 본 명세서에 참조에 의해 통합된, 2004년 5월 27일자와 2004년 12월 20일자에 각각 출원된 본 출원인의 미국특허출원 제10/854,491호와 제11/014,732호에 설명된 바와 같이, 페이지폭 잉크젯 프린트헤드를 형성하기 위해 인접하거나 연결될 수 있다. Roneun integrated plurality of the print heads once, for example, of each of the present application the applicant in the present the herein incorporated by reference, May 2004 27, and December 20, dated 2004, the United States Patent Application No. 10/854 491 call and the as described in the 11/014 732 call can be adjacent or connected to form a pagewidth ink jet printhead.

그러나, 노즐 조립체(400)와는 대조적으로, 노즐 개구(508)와 가장자리(515)는 천정부(504)의 이동부에 의해 형성된다. However, as opposed to the nozzle assembly 400, the nozzle opening 508 and the edge 515 is formed by a moving part of the ceiling portion 504.오히려, 노즐 개구(508)와 가장자리(515)는, 액츄에이터(510)가 잉크방울 분사 중에 노즐 개구와 가장자리와 관계없이 이동하도록 천정부(504)의 고정부에 형성된다. Rather, the nozzle opening 508 and rim 515, the actuator 510 is formed in the fixed part of the ceiling portion 504 to move independent of the nozzle opening and the edge of the ink drop ejection.이러한 구조의 이점은 방울 비행방향(drop flight direction)을 더 간편하게 제어할 수 있다는 것이다. The advantage of this structure is that you can more easily control the direction of flight drops (drop flight direction).

서멀 벤드 효율이 향상된다는 고유의 이점을 갖는 알루미늄 합금이 도 9 내지 도 15에 도시된 실시형태들과 관련하여 상술한 서멀 벤드 액츄에이터(410, 510)들 중 어느 한 쪽에 능동 빔으로서 사용될 수 있음을 물론 알 수 있을 것이다. Having its own benefits, thermal bend efficiency is improved aluminum alloy is 9 to 15, the embodiment and a thermal bend actuator (410, 510) described above with reference to shown in any one of the side and may be used as the active beam Of course, it will be appreciated.

이제 도 11 및 도 15를 참조하면, 액츄에이터(410, 510)들의 상부 능동 빔(411, 511)들이 구부려진 형태(빔(411)의 경우) 또는 사행형 형태(빔(511)의 경우)의 어느 한 쪽을 갖는 사행형 빔소자로 각각 이루어짐을 볼 수 있을 것이다. Turning now to Figure 11 and 15, the actuator (410, 510) of the (in the case of beam 411), an upper active beam (411, 511) to form a curved or (in the case of beam 511) meandering in the form of a serpentine beam element having either one will be able to see each true.사행형 빔소자는 길다랗고 저항 가열에 적합한 비교적 작은 단면적을 갖는다. Serpentine beam element is elongated and has a relatively small cross-sectional area suitable for resistive heating.또한, 사행형 형태는 빔소자의 각 단부를 액츄에이터의 일단에 위치된 각각의 접점에 연결하게 할 수 있어, 노즐 조립체의 전체 디자인과 구성이 간소화된다. Further, the serpentine shape can be connected to each end of the beam elements to respective contacts positioned at one end of the actuator is simplified, the entire design and configuration of the nozzle assembly.

그러나, 본 출원인은, 이러한 유형의 다공성 재료가 서멀 벤드 액츄에이터들의 효율을 향상시키기 위해 유용하다는 것을 알았다. However, the present applicant has found that this type of porous material is useful to improve the efficiency of thermal bend actuators.다공성 재료는 능동 빔과 수동 빔 사이에 절연층으로서 사용되거나, 혹은 수동 빔 자체로서 사용될 수 있다. The porous material may be used as the insulating layer between the active and passive beam beam, or can be used as a passive beam itself.

물론, 본 발명은 실시예에 의해서만 설명하였고 상세한 변경은 첨부한 청구범위에 규정되는 본 발명의 범위 내에서 이루어질 수 있음을 알 수 있을 것이다. Of course, the present invention has been described only by changes in the detailed embodiment is to be understood that it can be made within the scope of the invention as defined in the appended claims.

상기 복수의 인접한 빔부재는 상기 제1 빔의 종축을 따라 뻗는 복수의 긴 빔부재와, 상기 제1 빔의 횡축을 가로질러 뻗고 상기 긴 빔부재를 상호연결하는 적어도 1개의 짧은 빔부재를 포함하는 잉크젯 노즐 조립체. Of the adjacent beam member said plurality including at least one short beam member which extends across the transverse axis of the first beam and the plurality of long beam member extending along a longitudinal axis of the first beam, interconnecting the elongated beam member an ink jet nozzle assembly.

제1항에 있어서, According to claim 1,

상기 복수의 빔 중 하나는 다공성 재료(porous material)로 이루어지는 잉크 젯 노즐 조립체. An ink jet nozzle assembly of one of the plurality of beams are made of a porous material (porous material).

상기 알루미늄 합금은 알루미늄과 영률(Young's Modulus)이 100GPa보다 큰 적어도 1종의 다른 금속으로 이루어지는 잉크젯 노즐 조립체. It said aluminum alloy is aluminum and the Young's modulus (Young's Modulus) The inkjet nozzle assembly made of a different metal of at least one or greater than 100GPa.